[发明专利]一种基于时变客流的城市公交运营协调方法与装置

权利要求书

1.一种基于时变客流的城市公交运营协调方法，其特征是该方法包括以下步骤：

步骤1：利用公交GPS数据对车辆行程时间进行预测，推算出车辆在换乘站的到站时间间隔；

步骤2：根据动态客流量，确定公交运营的拥挤里程比例表达式；

步骤3：根据步骤1得到的车辆在换乘站的到站时间间隔，建立换乘乘客平均候车时间表达式；

步骤4：对运营商成本进行分析，进而完成公交调度协调总表达式的建立；

步骤5：采用基于快速分类的非支配遗传算法对步骤4的公交调度协调总表达式求解，输出所选择线路的运营协调方案；

步骤6：通过网络将运营协调方案发送至公共交通网络调度指挥中心。

2.根据权利要求1所述一种基于时变客流的城市公交运营协调方法，其特征是所述车辆行程时间预测的方法为：对于拥挤的线路，采用基于时间点指数法的方法预测；对于非拥挤的线路，采用基于指数平滑法的方法预测。

3.根据权利要求1所述一种基于时变客流的城市公交运营协调方法，其特征是所述拥挤里程比例表达式为：满载率超过期望满载率阈值上限的公交出行里程占公交出行总里程的百分比。

4.根据权利要求1所述一种基于时变客流的城市公交运营协调方法，其特征是所述换乘乘客平均候车时间表达式根据乘客换乘方式，其建立方法如下：

1)乘客从轨道交通换乘常规公交时的平均候车时间表达式：将换乘乘客分为直接换乘和非直接换乘两种，按两者分担的比例，表示特定公交车辆到达间隔内客流到站时间分布概率密度，从而得到该特定公交车辆到达间隔内客流平均候车时间，对于轨道交通换乘常规公交构成一对多的换乘系统，可通过换乘人数对各条线路进行加权，从而获得运营协调线路的换乘乘客平均候车时间；

2)乘客从常规公交换乘轨道交通时的平均候车时间表达式：常规公交换乘轨道交通的平均候车时间的确定分两种情况，对于轨道交通发车间隔密集的情况，乘客到站平均候车时间为发车间隔的一半；对于轨道交通发车间隔较大的情况，则视为常规公交换乘至轨道交通的客流无乘客滞留的情况，控制常规公交到站时间，使轨道交通离站时间与换乘乘客到达轨道车站的时间间隔最小。

5.根据权利要求1所述一种基于时变客流的城市公交运营协调方法，其特征是所述公交调度协调总表达式包括运营商成本、拥挤里程比例和换乘乘客平均候车时间。

6.一种基于时变客流的城市公交运营协调装置，其特征是所述装置包括数据读取装置、行程时间估算装置、广义成本解析装置、运营协调方案生成装置和方案输出装置；数据读取装置分别与行程时间估算装置和广义成本解析装置连接；行程时间估算装置和广义成本解析装置连接；广义成本解析装置和运营协调方案生成装置连接；运营协调方案生成装置和方案输出装置连接；

数据读取装置用于获取所选择线路的实时客流量和公交GPS响应数据，为整个运营协调过程提供数据支持，其数据输出至行程时间估算装置和广义成本解析装置；

行程时间估算装置用于对公交车辆行程时间进行预测，并以此推算车辆在换乘站的到站时间间隔，使其可被下一装置的运行直接利用；

广义成本解析装置用于对包括拥挤里程比例、换乘乘客平均候车时间和运营商成本的广义成本进行分析，完成公交调度协调总表达式的建立；

运营协调方案生成装置接收来自广义成本解析装置所建立的公交调度协调总表达式，采用基于快速分类的非支配遗传算法对总表达式进行优化处理，得到运营协调方案；

方案输出装置用于实现对运营协调方案储存及输出，可将运营协调方案通过网络发送至外部需求用户。